Composición porcentual de una mezcla de hidrógeno y aire

, por F_y_Q

Calcula la composición de una mezcla de hidrógeno y aire sabiendo que, al combinarse todo el oxígeno con una parte del hidrógeno, queda una mezcla de nitrógeno e hidrógeno en la misma relación estequiométrica que la que se da para formar amoniaco. Considera que la composición del aire es un 21\% de O_2 y un 79\% de N_2.


SOLUCIÓN:

Llamamos x a la masa de aire de la mezcla. Habrá por lo tanto 0,21x masa de oxígeno y 0,79x masa de nitrógeno.
Las reacciones que tenemos que considerar en la mezcla son:
H_2 + \textstyle{1\over 2}O_2\ \to\ H_2O
3H_2 + N_2\ \to\ 2NH_3
La masa de hidrógeno que tendremos que mezclar con el aire será, por lo tanto:
2(0,21x) + 3(0,79x) = 2,79x
Ya podemos hacer la composición de la mezcla si tenemos en cuenta que la masa total es la suma de las masas, es decir, (0,21 + 0,79 + 2,79)x = 3,79x

\%\ (O_2) = \frac{0,21\cancel x}{3,79\cancel x}\cdot 100 = \bf 5,6\%

\%\ (N_2) = \frac{0,79\cancel x}{3,79\cancel x}\cdot 100 = \bf 20,8\%

\%\ (H_2) = \frac{2,79\cancel x}{3,79\cancel x}\cdot 100 = \bf 73,6\%